Gebläsebrenner Aufbau

Gebläsebrenner Aufbau

von naabthalschmied am 23.10.2012 20:32

Ich denke das es Zeit wird, da mich mehrere Leute nach Bildern meinse Brenners fragten, euch meinen momentanigen 1" Brenner kurz vorzustellen.

Der Aufbau sollte für jeden handwerklich ausgebildeten, ohne Probleme nach zu bauen sein!


Das Mischrohr und das T-Stück bestehen aus einem 1" Wasserleitungszubehör. Wobei beim Mischrohr auf unverzinktes Material Wert legte! Is ja auch gesünder so!

Da das T-Stück nicht in den Temperaturbereich kommt, wo das Zink beginnt zu verbrennen oder gar stark auszudampfen, habe ich der Rostbeständigkeit halber, verzinktes gewählt.

Das Mischrohr ist bis zum Anschlag oder halt soweit wies rein geht ins T-Stück geschraubt.

Hinten im T-Stück befindet sich ein 1" Gewindestopfen, aber keiner von der Wasserinstallation, da diese hohl sind und eine gute Führung der Gaslanze vereiteln würden, sondern jene, die man auch in Ölwannen oder dergleichen schraubt. Also aus Vollmaterial. Durchgeböhrt mit 8er Bohrer, und mit allen Regeln der Kunst so gefeilt, das das 8er Stahlröhrchen der Gaslanze ohne wiederstand schiebbar ist. Eine sicherungsschraube, hier leider nicht mit auf dem Bild fixiert dann das Röhrchen in der Bohrung.

Die Gaslanze ist ein 8er Stahlrohr in das ein Stück Stahl gelötet wurde, um darin ein vernünftiges M6 Gewinde zu schneiden um die Gasdüse montieren zu können. So kann ich für jeden Mischrohrdurchmesser die richtige Düse einschrauben. Die Verschraubung für den Gasschlauch ist auch hart verlötet. Das Gewinde mit der Drehbank aufgeschnitten! WERS NACHBAUEN WILL, UNBEDINGT DARAUF ACHTEN, DAS DIE VERBINDUNG VON SCHLAUCH UND LANZE EINE SICHERHEITSRELEVANTE STELLE DARSTELLT!!!! Ich übernehm hierfür keine Verantwortung!!!!!!!!

Ins T-Stück hab ich nen Kugelhahn geschraubt, mit dessen Hilfe ich die eingeblasene Luft regeln kann. Auf das andere Ende des Hahns wird einfach ein passender Schlauch geschoben, in den von der anderen Seite mein Schmiedegebläse pustet.

Die Schlauchschelle am Mischrohr verhindert das ich den Brenner zu tief in die Flare einstecke und diese dann beschädigen würde!

Die Flare selbst ist in der Esse und nicht auf den Fotos. Sie besteht aus Feuerfestbeton und hat eine passgenaue Öffnung, in die das Mischrohr geschoben wird. Das Mischrohr habe ich auf der Innenseite leicht angefast.

Ganz wichtig für einen sauberen Betrieb und vor allem um die Esse erst einmal zünden zu können, ist der Kugelhahn!



Um etwaige Nachfragen bezüglich der Verjüngungen am Kugelhahn vorweg zu beantworten, möcht ich anmerken, das ich schon bei einigen Tests mit einem 1" Wasserschieber experimentierte und die Ergebnisse nahezu die selben waren. Mir persönlich gefällt der Kugelhahn besser, weil mit kurzer Bewegung viel verändert werden kann.....

Die Gaslanze stammt von Metallo, unserem Heinz und die Flare stammt vom Klaeus, also Klaus.... Danke Jungs für die Hilfe










Ich will noch kurz anmerken, das eine nicht zu kleine Brennkammer erheblich zur Entfaltung der Leistung beiträgt.
Meine Kammer hat ca 135 - 150 mm Durchmesser. Bei kleineren Kammern befürchte ich, das der Flammendruck die Hitze ausbläst, bevor sich die Energie entfallten kann. Die Wärme also durchs Türchen abhaut.....

Ingo

 
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Re: Gebläsebrenner Aufbau

von metallo am 23.10.2012 21:14

Hallo Ingo,
prima Beitrag mit den Bildern.
Ich werd mal so einen nachbauen und probieren wie der sich so macht.
Übrigens seh ich das auch so, Feuer braucht Platz.

Gruß Heinz

Re: Gebläsebrenner Aufbau

von Torsten am 23.10.2012 21:46

Und wievile Luft schafft dein Gebläse so aus Neugier??????
Ist die Lanze wirklich bei Betrieb derart weit eingeschoben???

Tschau Torsten der immer Neugierig ist!!

Re: Gebläsebrenner Aufbau

von naabthalschmied am 24.10.2012 06:05

Ich müsste nachsehen, ob man das Typenschild des Lüfters noch lesen kann..... Hab jetzt keine Daten im Kopf.

Die Lanze schiebe ich nach Bedarf rein oder zieh sie weiter raus. Kommt drauf an was ich machen will. Wenn ich Hitze brauche, schieb ich sie rein, bis das Brennergeräusch etwas lauter geworden ist. Man hört das nämlich sogar!
Dadurch kann man sogar noch etwas an der Leistungsschraube drehen. Ausprobieren ist angesagt. Man bekommt ein Gefühl dafür!
Im kalten Zustand ist es eher schlecht, die Lanze zu tief einzuschieben......

Die Lanze könnte evtl ein paar Zentimeter kürzer sein, wollte sie aber nicht kürzer machen, denn haben is besser als brauchen. So wie sie ist, ist sie perfekt. Kann sie dann auch in meinen anderen Brennern benutzen. Auch mein kleiner eiinfacher 3/4" Venturi, wird mit dieser Lanze betrieben.......


Ingo

 
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Re: Gebläsebrenner Aufbau

von Damastschmied am 24.10.2012 11:03

Im Süd-Westen nichts Neues ,genauso ohne Gebläse laufen ja auch viele Nicht-Gebläsebrenner.

Ingo,ob es was bringen würde wenn du wie ich einen Absperrhahn,nur eben auf 1" nimmst ?,weil die Luft schräg von Hinten kommt.
Habe da ja noch ein DDR-Gebläse(900 W) was wie ein Staubsauger aussieht,was für eine Farbsprühpistole war und hat einen 50mm Ausgang,habe es ohne Hahn mal Provisorisch probiert (nur Hinten die Öffnung verschlossen)und hatte dir ja geschrieben das die Flamme das nicht mit macht,aber wenn ich deine mit Kugelhahnreduzierung sehe,werde mal sehen ob da was bei raus kommt.

Gruß Maik

PS.gebt bei Düsen immer an was für welche,eine 0,8er Mig ist 1mm Bohrung.

Homepage

Re: Gebläsebrenner Aufbau

von Mickey am 25.10.2012 17:04

Danke für die tolle uns ausführliche Beschreibung. Nach dem ich ja nun sehr neugierig auf das Thema Gebläsebrenner, auf den du mich ja in meinem Tread aufmerksam gemacht hast , geworden bin, habe ich mal nur zum testen den Kompressor über einen Kugelhahn an meinen Brenner angeschlossen.

Beeindruckend der Unterschied.

Ich denke sogar das ich eher den zweiten Brenner der noch auf testung wartet  zurückbaue und stattdessen auf Gebläse umrüste.

Vielen Dank schonmal für die Anregungungen und Tipps von euch Fachmännern, besonders Naabthalschmied (Ingo ?) für die Hinweise zum Gebläsebrenner

Re: Gebläsebrenner Aufbau

von naabthalschmied am 25.10.2012 18:30

@ Mikey,


Wieso Ingo mit ? Ja so heiss ich :-D

 
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Re: Gebläsebrenner Aufbau

von Bohr_Romain am 26.10.2012 19:02

Danke Ingo! 


Gruß Rom.

Re: Gebläsebrenner Aufbau

von metallo am 27.10.2012 19:26

Hallo Ingo,
nachdem du hier das Thema eröffnet hast,
stell ich hier mal meine Versuche, Erfahrungen und Gedanken dazu ein.

Vielleicht nutzt es ja dem einem oder anderen, der gerne so etwas nachbauen will.

 

Dazu einige Vorbemerkungen zum Gas.

Hier erst einmal eine Tabelle, aus der wir die für uns wichtigsten Daten entnehmen können.

Butan ist hier zwar auch aufgeführt, ist aber aufgrund des Siedepunktes für uns uninteressant!

Üblicherweise wird Propan verwendet.

Physikalische und technische Daten

Physikalische Daten Flüssiggas

Aus dieser Tabelle sind drei Dinge deutlich zu erkennen

Der Siedepunkt

Da Gase, die sich entspannen abkühlen, kann es zu einer Vereisung der Flasche und auch des Flaschenventils kommen.

Je mehr Gas ich in einer bestimmten Zeit entnehme, desto stärker ist dieser Effekt.

Als maximale Entnahmemenge gilt bei Propan

bei 15C° 1,2 Kg / h im Dauerbetrieb

und 2 – 3 Kg /h im Stoßbetrieb

Wenn die Entnahmemenge größer ist, vereisen die Flaschen, was dann wiederum zu einem Druckabfall führt.

Entgegenwirken kann man hier nötigenfalls mit einem Wasserbad, oder durch Verwendung einer Flaschenbatterie.

Bei Butan wäre beim Vereisen der Flasche praktisch keine Gasentnahme mehr möglich.

Deshalb ist Butan für unsere Zwecke ungeeignet!

Zum Vergleich hier eine Dampfdrucktabelle

2.Der Energiegehalt oder auch Heizwert

1Kg Propan hat einen Heizwert von 12,87 kW/h

das bedeutet, bei der Entnahme von 1,2 Kg / h

haben wir eine Heizleistung von 15,44 kW.

Da stellt sich natürlich die Frage, ob das reicht?

Da die Gasessen mittlerweile von vielen (Hobby)Schmieden betrieben werden,

liegt die Antwort auf der Hand „ Es reicht" !

Wobei viele bestimmt wissen, dass die Flaschen im Betrieb durchaus auch vereisen können, was wiederum den Schluss zulässt, dass die Entnahmemengen teilweise größer sind und somit auch eine

Heizleistung von mehr als 15 kW erreicht werden kann.

Und dies sowohl mit einem Venturibrenner, als auch mit einem Gebläsebrenner.

3.Die Flammgeschwindigkeit

Dies ist ein weiterer wichtiger Wert, den wir im Auge behalten sollten.

Wie aus der Tabelle zu sehen ist, beträgt die Flammgeschwindigkeit 42,7 cm/sec.

Das heißt, wenn die Strömungsgeschwindigkeit in unserem Brenner geringer wird, brennt die Flamme in das Brennerrohr zurück, und der Brenner fängt an zu stottern.

Wissen sollte man noch, das zur vollständigen Verbrennung von 1Kg Propan 12,1m³ also 12100 Liter Luft benötigt werden.

Soweit diese Vorbetrachtungen.

Nun zum Brenner

Wie ja bekannt ist, gibt es da mehrere Möglichkeiten.

1.Der Venturibrenner,

der so heißt, weil er die zur Verbrennung benötigte Luft selber ansaugt.

(Venturi-Effekt) oder auch hydrodynamisches Paradoxon.

Welches besagt, Gegenstände, die an Strömungszonen von Gasen bzw. Flüssigkeiten angrenzen, werden hineingezogen und nicht, wie man erwarten würde, weggedrückt. Die Ursache ist, dass dort, wo eine Strömung herrscht, relativ zur Umgebung stets ein Unterdruck herrscht.

Hier mal eine sehr grobe Skizze mit Paint erstellt.

Bei dieser Skizze habe ich darauf verzichtet, eine „Flare" , (so wird eine Erweiterung am Ende des Brennerrohres genannt) zu zeichnen.

Der Nachteil daran ist, dass der aus der Düse austretende Gasstrahl nur eine gewisse Menge Luft mitreißen kann, und, dass es recht schwierig ist, diese Luftmenge zu regulieren. Denn diese Luftmenge hängt natürlich in erster Linie von der eingebrachten Gasmenge und deren Geschwindigkeit ab.

Nun gibt es zwar die Möglichkeit, die Luftmenge mechanisch über Drosselklappen zu reduzieren, oder zu erhöhen, aber das hat seine Grenzen.

Stellen wir uns einmal vor, wir haben einen hohen Druck, mit dem das Gas ausströmt, dann haben wir auch eine große Geschwindigkeit und gleichzeitig ein großes Gasvolumen.

Im umgekehrten Fall, bei geringem Druck, also kleiner Geschwindigkeit ein kleines Gasvolumen.

Nehmen wir nun einmal an, wir hätten die ideale Konstruktion gefunden, bei der die für die optimale Verbrennung notwendige Luftmenge von 12,1 m³ Luft pro Kg Gas angesaugt wird,

und gleichzeitig eine Strömungsgeschwindigkeit von nicht unter 47,2 cm/sec erreicht wird,

dann käme hier die Bernoulli-Gleichung zum Tragen, und wir wären fein raus.

Leider ist das nicht so, denn, wir haben weder ein „reibungsfreies Fluid", noch haben wir ein „inkompressibles Fluid", was eine Voraussetzung für die Gültigkeit dieser Gleichung ist.

Mit andern Worten durch Rauigkeit und Rohrlänge kommt es zu Verwirbelungen und zu einem Druckabfall.

Also kämpfen wir beim „Venturibrenner" letztlich damit, das bei niedrigen Gasdrücken die Strömungsgeschwindigkeit zu gering wird, und der Brenner ins Stottern kommt, oder aber im ungünstigsten Falle die Flamme sogar in den Brenner zurückschlägt.

Im anderen Fall, bei hohen Gasdrücken je nach Konstruktion des Brenners,entweder zu wenig oder gar zu viel Luft angesaugt wird, was dann wiederum zu einer schlechten (unvollständigen) Verbrennung, bei der möglicherweise sogar die Flammen aus der Esse schlagen, oder gar zu einem Abkühlen unserer Esse durch zu viel kühlende Luft führt.

Trotz alledem, einen ganz klaren Vorteil hat der „Venturibrenner" , den ich eigentlich eher als

„Saugbrenner" bezeichnen würde.

Er ist preisgünstig und einfach zu bauen und hat durchaus seine Berechtigung, wenn es darum geht,eine Esse im unteren Temperaturbereich zu fahren

und bei Bedarf eine neutrale bis reduzierende Atmosphäre zu halten.

Hier ein Bild von einem einfachen Brenner.

Hier der Brenner in Einzelteile Zerlegt.

Hier ein Modell mit einem Schieber zur Luftregulierung

Und hier die Flamme die ein solcher Brenner erzeugen kann.

Wie man sieht, lässt sich damit schon in einem einfachen Tonrohr Ø 10 cm ohne Isolierung bei

1bar Gasdruck Schmiedetemperatur erreichen.

 

2. Der Gebläse- oder Überdruckbrenner.

Anders als beim Venturibrenner verfügt der Gebläsebrenner wie der Name schon sagt über ein Gebläse, welches dafür sorgt, dass immer genügend Luft zur Verfügung steht.

Hier ein Bild davon

Und hier dieser Brenner in Einzelteile zerlegt allerdings mit einer anderen „Gaslanze". (Das Wort hat Kollege Ingo geprägt)

Bei dieser Bauform muss der Lüfter die gesamte zur Verbrennung benötigte Luft liefern.

Zu sehen ist auch der Schieber, über den das Luftvolumen eingestellt wird.

Der Vorteil dieses Brennertyps besteht darin, dass die benötigte Luftmenge unabhängig von der

Gasmenge eingestellt werden kann.

Das Gas saugt hier keine Luft an, da der Brenner ja geschlossen ist.

Der Nachteil dieser Brenner ist natürlich der Preis, da ja ein Lüfter und ein Schieber oder ein Kugelhahn zusätzlich erforderlich ist.

Wichtig bei dieser Brennerart ist, das der Luftstrom sehr feinfühlig und genau eingestellbar seien muss!

Dadurch, das auch bei großen Gasmengen, die nötigen Luftmengen zur Verfügung stehen, sind mit diesen Brennern sehr hohe Temperaturen erreichbar.

Ein weiterer Vorteil liegt darin, das auch bei niedrigen Gasdrücken, bei denen ein Venturibrenner zum Stottern oder Rückbrennen neigt, der Gebläsebrenner noch genügend Strömungsgeschwindigkeit erzeugt, um diese Effekte zu verhindern.

Hier wird jetzt auch deutlich, warum eine feinfühlige Regulierung unbedingt notwendig ist!

Denn ohne diese feinfühlige Regulierung ist das Beherrschen eines Gebläsebrenners nicht möglich.

Ein ganz entscheidender Vorteil eines solchen Brenners ist aber auch, dass der Gasverbrauch durch die Möglichkeit der optimalen Gemischaufbereitung deutlich zurück geht.

3. Der „weder noch" oder „sowohl als auch" Brenner,

den ich hier mal als Hybridbrenner bezeichne

Diese Brennerform ist, die von mir persönlich bevorzugte.

Stellt sich die Frage, warum?

Vorweg einige Bilder.

Hier der Brenner in Einzelteilen.

Und hier der montierte Brenner

(Bei diesem Brenner regele ich die Luftmenge an der Saugseite des Gebläses durch eine verstellbare Klappe)

Nun komme ich wieder darauf zurück, warum dieser Brenner mein Favorit ist.

Zum einen kann ich ihn ohne den Lüfter als „Saugbrenner" betreiben.

Dazu ist es nicht nötig, den Lüfter zu demontieren, es reicht, ihn einfach nicht einzuschalten.

Zum andern kann ich jederzeit den Lüfter einschalten und so bei bedarf die Luftmenge erhöhen.

Wer schon einmal einen umgebauten Dachpappbrenner angeschaut hat, dem drängt sich vielleicht die Frage auf, was soll das mit der „Gaslanze" ? Wofür ist das denn gut?

Ganz einfach, diese Bauform bringt eine weitere Optimierungsmöglichkeit.

Wenn man tiefer in den Brennerbau einsteigt, wird sich bald die Frage stellen,

wie lang ist eigentlich das ideale Brennerrohr?

Durch den Einsatz einer solchen Gaslanze wird diese Frage zumindest für den Gebläsebrenner nebensächlich.

Die Gemischaufbereitung findet zwar im Brennerohr statt, kann aber problemlos angepasst werden, da die Gaslanze ja einfach zu verschieben ist.

Das ist übrigens noch ein Pluspunkt für den Gebläsebrenner, der bei unterschiedlichen Rohrlängen in Verbindung mit einer Gaslanze jederzeit optimal eingestellt werden kann, während ein Venturibrenner auch recht stark von der Rohrlänge beeinflusst wird.

Zu erwähnen wäre noch, dass sich bei mir der Durchmesser von 1 Zoll als ideal für alle Brennertypen herausgestellt hat.

Hier noch eine Tabelle, die ich an andere Stelle schon einmal gepostet habe.

Es sind die in meiner Esse bei optimal eingestelltem Hybridbrenner erreichten Temperaturen mit den unterschiedlichen Düsendurchmessern und Gasdrücken zu sehen.

Gruß Heizer Heinz

Ps. Wenn noch jemand Ideen, Tipps oder Anregungen hat?

Ich bin da immer neugierig.

Re: Gebläsebrenner Aufbau

von naabthalschmied am 27.10.2012 19:47

Nabend mit einander,

Heinz

..... perfekt....... auch der eher wissenschaftliche Teil den man ja in einem "Fach-Forum" finden sollte, ist dir sehr gut gelungen!

Ich denke das der Gebläsebrenner so wie auch der Venturibrenner hier sehr gut erklärt wurden und wir damit unseren
"Einsteigern" in die Welt der Gasessen einen sehr sehr hilfreichen Beitrag zur Verfügung gestellt haben.

Ich muss sagen, so muss das sein!

Dann klappts auch bei den neuen!

@ Heinz

Mich würde mal interessieren, ob der Trichter bei der Luftansaugung des Venturis, noch mal Leistung bringt? Schon oder was meinst du?


Ingo, der begeistert ist!

 
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